[發(fā)明專(zhuān)利]采用竹筍下腳料制備纖維素/海藻酸鈉復(fù)合氣凝膠的方法、產(chǎn)品及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110281100.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112852003B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張輝;張愛(ài)萍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08J9/28
• 分類(lèi)號(hào): C08J9/28;C08L1/02;C08L5/04;A61K9/00;A61K47/36;A61K47/38;B82Y5/00
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 高燕

本發(fā)明公開(kāi)了一種采用竹筍下腳料制備纖維素/海藻酸鈉復(fù)合氣凝膠的方法、產(chǎn)品和應(yīng)用，方法：(1)將竹筍下腳料進(jìn)行處理得到竹筍粉；(2)去除竹筍粉中的水溶性成分；(3)脫除木質(zhì)素；(4)脫除半纖維素，得竹筍纖維素；(5)將竹筍纖維素、海藻酸鈉和生物活性化合物加入到去離子水中，充分混合、攪拌并分散均勻；(6)將碳酸鈣加入到步驟(5)所得混合液中充分?jǐn)嚢璺稚⒕鶆颍闷咸烟撬醿?nèi)酯調(diào)節(jié)混合液的pH至中性，在室溫下靜置得凝膠；(7)預(yù)凍步驟(6)所得凝膠，在真空冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥，即得所述的纖維素/海藻酸鈉復(fù)合氣凝膠。本發(fā)明的方法工藝路線(xiàn)簡(jiǎn)單易行，制備時(shí)間短，易于工業(yè)化操作，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物質(zhì)氣凝膠材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用竹筍下腳料制備纖維素/海藻酸鈉復(fù)合氣凝膠的方法、產(chǎn)品及應(yīng)用。

背景技術(shù)

中國(guó)是竹資源最豐富的國(guó)家，被譽(yù)為“竹子王國(guó)”。竹筍是竹鞭或桿基上的芽萌發(fā)分化而成的膨大的芽和幼嫩的莖，近年來(lái)，隨著筍用林和筍竹兩用林豐產(chǎn)栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用，我國(guó)鮮筍產(chǎn)量發(fā)展迅猛。竹筍含有豐富的纖維素，以及高蛋白、低脂肪、低淀粉的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)，不僅是一種高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的食材，更是豐富的農(nóng)林纖維素來(lái)源。

竹筍加工制品只占整個(gè)筍體的較少部分，其粗糙纖維成分在加工過(guò)程中被棄去，且在竹筍加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量下腳料，隨意丟棄會(huì)造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，并對(duì)人們的生產(chǎn)、生活和健康產(chǎn)生不利影響。

纖維素作為竹筍加工廢棄物最主要的成分，是地球上最廉價(jià)的可再生資源，但是目前的研究和應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有體現(xiàn)出其潛在的應(yīng)用價(jià)值。筍竹產(chǎn)品中生物質(zhì)資源(尤其是纖維素)高值轉(zhuǎn)化能力不足已經(jīng)成為制約竹產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的瓶頸問(wèn)題。

氣凝膠被稱(chēng)為“地球上最輕的固體”，通常是指以納米級(jí)顆粒聚集而成的納米級(jí)多孔結(jié)構(gòu)，并以氣態(tài)介質(zhì)填充納米孔洞的三維多孔低密度固體材料，具有超低密度(0.001～0.5g/cm³)、高孔隙率(80％～99.8％)、大比表面積(100～1600m²/g)、豐富的三維多孔結(jié)構(gòu)(孔徑1～100nm)、低介電常數(shù)(1.1～2.5)、低熱導(dǎo)率(13～25mW/(m·K))等優(yōu)點(diǎn)。

纖維素氣凝膠材料是獨(dú)立于無(wú)機(jī)氣凝膠材料和有機(jī)聚合物氣凝膠材料之外的第三代氣凝膠材料，纖維素氣凝膠不僅具有傳統(tǒng)氣凝膠的優(yōu)良性能，還具有生物相容性、生物降解性等特性，綠色環(huán)保、成本低廉，被認(rèn)為是最具可持續(xù)性的氣凝膠材料。

公開(kāi)號(hào)為CN111849019A的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種纖維素復(fù)合氣凝膠的制備方法，包括以下步驟：(1)制備纖維素溶液；(2)在纖維素溶液中依次加入N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、鹽酸多巴胺，放入烘箱反應(yīng)制備纖維素復(fù)合水凝膠；(3)將纖維素復(fù)合水凝膠進(jìn)行初步冷凍干燥、溶劑置換、二次冷凍干燥，得到纖維素復(fù)合氣凝膠。

纖維素因其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)難以溶解在一般溶劑中，同時(shí)單一纖維素氣凝膠在各種場(chǎng)合的應(yīng)用價(jià)值有限。然而，豐富的含氧官能團(tuán)和微/納米尺度的多孔骨架使纖維素氣凝膠成為與天然聚合物結(jié)合的理想模板或載體材料。

纖維素基復(fù)合氣凝膠由于其優(yōu)異的特性在食品活性包裝領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景，為竹筍纖維素的高值化綜合利用提供了新途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種采用竹筍下腳料制備纖維素/海藻酸鈉復(fù)合氣凝膠的方法，該方法可實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品竹筍下腳料的高值化利用。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種采用竹筍下腳料制備纖維素/海藻酸鈉復(fù)合氣凝膠的方法，包括以下步驟：

(1)將竹筍下腳料進(jìn)行洗滌、切片、烘干、粉碎、過(guò)篩，得到竹筍粉；

(2)向竹筍粉中加入去離子水，依次加熱、過(guò)濾、干燥處理，去除竹筍粉中的水溶性成分；

(3)脫除步驟(2)所得產(chǎn)物中木質(zhì)素，得竹筍纖維素綜纖維；